(Créditos da imagem: Royal Society of Chemistry).

Parece algo de um filme de ficção científica, mas o recém-revelado Gerador de Energia de Efeito de Sombra (SEG, na sigla em inglês) é um verdadeiro protótipo. O conceito fascinante pode nos ajudar a transformar a maneira como as energias renováveis ​​são geradas em ambientes fechados.

De David Nield para o ScienceAlert.

O SEG usa o contraste entre a escuridão e a luz para produzir eletricidade. É composto por uma série de finas faixas de filme dourado em uma pastilha de silicone, colocadas sobre uma base plástica flexível.

Enquanto as sombras são um problema para a produção de energia solar renovável, aqui elas são aproveitadas para continuar gerando energia. A tecnologia — que é mais barata do que produzir uma célula solar comum, de acordo com seus desenvolvedores — produz pequenas quantidades de energia e pode ser usada em aparelhos móveis, por exemplo.

“As sombras são onipresentes, e muitas vezes as tomamos como garantidas”, disse o cientista de materiais Tan Swee Ching, da Universidade Nacional de Cingapura (NUS, na sigla em inglês). “Em aplicações fotovoltaicas ou optoeletrônicas convencionais em que uma fonte constante de luz é usada para alimentar dispositivos, a presença de sombras é indesejável, pois prejudica o desempenho dos dispositivos.”

“Neste trabalho, capitalizamos o contraste da iluminação causado pelas sombras como fonte indireta de energia. O contraste na iluminação induz uma diferença de tensão entre as seções sombra e iluminação, resultando em corrente elétrica. Esse novo conceito de captação de energia no presença de sombras é sem precedentes.”

É esse contraste entre sombra e luz que torna o dispositivo SEG eficaz: sob sombras instáveis, o SEG é duas vezes mais eficaz que as células solares convencionais nas mesmas condições, descobriu a equipe.

Quando o SEG está completamente na sombra, ou totalmente na luz (quando as tensões nas faixas são todas semelhantes), ele produz uma quantidade muito baixa de eletricidade, ou nada.

Com sombras passageiras — causadas por nuvens ou galhos de árvores, talvez, ou simplesmente pelo movimento do Sol — o dispositivo é capaz de gerar energia suficiente (1,2 V) para executar um relógio digital, demonstrou a equipe. Isso também pode ser impulsionado no futuro.

“Também descobrimos que a área de superfície ideal para geração de eletricidade é quando metade da célula SEG está iluminada e a outra metade na sombra, pois isso fornece área suficiente para geração e coleta de carga, respectivamente”, explicou o físico Andrew Wee, da NUS.

O SEG também funciona como um sensor, pois pode registrar sombras passando por ele para registrar o movimento de objetos. Isso pode ter várias aplicações em dispositivos domésticos inteligentes conectados, por exemplo, e pode até ser usado para criar sensores com alimentação própria.

Ainda há muito trabalho a ser feito. Os pesquisadores agora querem reduzir o custo de seu SEG, talvez substituindo o filme dourado por um material diferente.

A pesquisa foi publicada na revista Energy & Environmental Science.